КПД печи

КПД печи и теплообменника – какую конструкцию предпочесть

КПД у печей и котлов, работающих на твердом топливе, имеет большой разброс значений. Простая буржуйка с водяным контуром обойдется в разы дешевле, но у нее слишком маленький КПД, — отопление окажется в итоге не экономичным. Не только дешевизна первичного вложения в оборудование определяет правильность выбора. Скорее выбор конструкции печи, должен зависеть от будущих долговременных расходов (которые намного больше), — от КПД, от комфортности проживания рядом с таким отоплением. Что же оказывается лучшим выбором и для каких условий…

КПД печи на твердом топливе – важный фактор

Если КПД электрического или газового котла далеко за 90%, то на него просто не обращают внимание при выборе такого оборудования. Но в твердотопливных агрегатах КПД может сильно различаться.

  • В неумело сделанной буржуйке может быть ниже 50%.
  • На заводские котлы в основном дают значение 75 – 78%.
  • Отдельные мастера по выкладке (сборке) печей уверяют, что у них КПД 85%, а при отдельных режимах приближается к 90%, а значит потребуется меньше дров процентов на 15 – 20, меньше обслуживать…

КПД печи определяет температура исходящих газов – отношение энергии оставшейся в помещении к вылетевшей в трубу. Чем ниже температура газов в дымоходе, тем больше КПД.

Металлическая печь — буржуйка с наименьшим КПД

Методы повышения отбора тепла у печи

Умельцы повышают забор энергии до максимума двумя методами.

  • Обустройством в дымоходах теплообменников, которые являются первичными, в них подается холодный теплоноситель из обратки, или к ним подключается отдельный нагреваемый бак.
  • Прокладкой дымоходов в отапливаемой зоне, в стенах, через металлические балки в перекрытиях, которые являются рассеивателями тепла.

Можно ли это создать в собственном доме (котедже) и обеспечить максимальную энергоотдачу на отопление дома от сгоревшего топлива…

Пути повышения КПД, защита от сажистого налета

Если в системе отопления не сделана защита от холодной обратки для печки, то теплообменник значительную часть времени будет слишком холодным, ниже 55 градусов. Это значит, что на нем будет выпадать роса, которая смешиваясь с сажей образует агрессивные кислоты и крепкую теплоизолирующую корку.

Чтобы уменьшить негативное явление, влекущее наружную коррозию и теплоизоляцию, желательно создать в отопительной системе защиту от холодной обратки на основе трехходового клапана, которая будет давать на выходе теплоноситель всегда горячее +60 град. Это повысит в итоге КПД печи за счет уменьшения смолистых загрязнений и значительно продлит жизнь стальным деталям.

Второй путь снижения загрязненности печи – регулярные чистки теплообменника, удаления сажи. Сюда же сопутствует оптимальное топливо (сухие не смолистые дрова) и оптимальные режимы работы, с дожигом зольнистых частиц и СО, подачей необходимого количества воздуха, а точнее нахождение достаточного количества кислорода поверх пламени в дополнение к воздуху подаваемому снизу.

Какая мощность печи ожидается с учетом КПД

Мы можем лишь приближенно определить среднюю эксплуатационную мощность печи по количеству топлива сжигаемого за сутки. Теплотворность сухих дров (20% влаги, год под навесом) определяется в среднем как 4,0 кВт/ кг. Если в сутки сумели сжечь 50 кг дров, то получили 200 кВт энергии.

С учетом КПД 0,7 для хорошей печи – 140 кВт уйдет на обогрев дома, а 60 кВт поступит через дымоход на обогрев космических пространств.

Средняя развиваемая мощность в час — 140/24=5,8 кВт/час. Вероятно, максимальная мощность была в короткие промежутки времени – 5,8х2,9=15 кВт. Передача тепла осуществлялась разными путями: какая-то часть была привнесена в дом через теплообменник и теплоноситель, другая ушла непосредственно на нагрев воздуха от печки и дымохода, третья – предметов и стен инфракрасным излучением.

Мощность теплообменника

Среднюю удельную максимальную мощность теплообменника принято принимать как 10 кВт с метра квадратного его площади, которая непосредственно контактирует с пламенем. Обычно умельцы собирают теплообменники для печной зоны с площадями 0,5 – 1,5 м кв.

Для теплообменника в дымоходе, удельная мощность зависит от температуры газов, и вряд ли будет больше чем 0,4 кВт с 1 м кв. его поверхности. Тем не менее, именно это устройство позволяет увеличить КПД всего контура и забрать парочку дополнительных киловатт, например, за счет размещения 0,5 м кв. плоского теплообменника в канале дымохода.

Для трубчатых дымоходов выпускаются приспособления, которые надеваются сверху. Определить их удельную мощность можно лишь экспериментально для конкретных условиях, но то, что они существенным образом повысят КПД теплогенераторов — сомнению не подлежит.

Важные вопросы при создании теплообменников и печей

При создании отопительного оборудования нужно преследовать несколько целей. Помимо цели максимально напичкать зону горения полезной площадью теплообмена, есть еще два ключевых момента, которые нужно решить и которые обеспечивают качественные характеристики печи.

  • Объем топочного пространства, количество одновременно горящих дров, не должны быть маленькими. Иначе придется буквально дежурить у печи держа очередную дровеняку в руках.
  • Нужно по возможности обеспечивать оптимальный объем закладки, такой, чтобы мощность от горения всего объема дров забиралась бы площадью размещенных теплообменников.
  • Еще важный вопрос — возможность чистить теплообменники от сажи без проблем легко и без разбора печи.

Конструкции теплообменников с максимальным КПД

Исходя из требований простоты очистки, большой топочной камеры при одновременно большой площади теплообменна, большой удельной мощности произошли различные варианты конструкций печи и самих камер, по которым движется теплоноситель. На рынке и в самодельных конструкциях распространены следующие решения.

  • В буржуйке устанавливают спиральные теплообменники из нержавейки. КПД печки обычно 40%, если только дымоход не протянут по помещению.
  • Трубчатые теплообменники из сварных труб заделываются в кирпичную кладку. Обычно эффективность не более 50% по причине скоплений сажи в рельефной форме. Это не совсем эффективная конструкция, применялась чаще раньше при недостатке листового металла, варилась из труб отопления 50 мм.
  • Трубы с теплоносителем опоясывают металлическую камеру сгорания — распространенная конструкция печей из металла, — не более 70%.
  • Коробчатый бак, формирует из себя камеру горения, тыльную и боковые ее стороны. Дополнительные трубы устанавливаются на исходящей газов. Это обычная схема в котлах и печах, дает КПД 70 — 75%.
  • Водяная колосниковая решетка — в отдельных котлах делают еще и колосники из труб с теплоносителем — прибавка в несколько процентов.
  • На дымоход сделанный из труб надевается дополнительный бак-теплообменник — обычно им подогревают небольшую ГВС.
  • Теплообменник в виде короба на исходящих газах, — забор энергии у дымовых газов, количество зависит от размеров, протяженности, площади, поднятие КПД до 85%.

Важно в печке организовать правильное горение дров, чтобы достаточное количество воздуха поступало бы к зоне горения поверх пламени, тем самым снижая не догоревшие сухие летучие остатки к минимуму, и дожигая СО, если он образуется из-за недостатка воздуха снизу, когда происходит режим тления. Именно таким образом уменьшаются отложения сажи и забирается вся энергия заключенная в топливе — поднимается КПД печи или котла.

Повышение КПД печи – дело не сложное, но полезное

Категория:Рукоделие

| Опубликовал: svasti asta, посмотрело: 10 744, фото: 4 | QR код страницы

Большинство владельцев частных домов с основным или резервным отоплением от обычной кирпичной печи на твердом топливе, складывая печь своими руками или заказывая ее установку специалисту, используют традиционные способы кладки по определенным проектам даже не догадываясь о том, что существуют народные, проверенные временем и очень простые способы увеличения КПД печи.

К большому сожалению в проектах и схемах печей не предусматриваются и не предлагаются варианты увеличения коэффициента полезного действия печи, кроме установившихся традиционных схем увеличения числа оборотов, размеров и внешней конфигурации печи.

Но в народной практике (смекалки и опыта нашему народу не занимать) очень часто применяются простые и достаточно эффективные методы увеличения КПД печи, которые неплохо было бы знать и применять во время первоначальной кладки печи.

Коэффициент полезного действия – это эффективность устройства по преобразованию и/или передаче энергии. Если соотнести это определение к печи, то ее КПД будет выражаться в соотношении тепла, переданного помещению, к количеству тепла, теоретически содержащемуся в топливе.

Измерить КПД конкретной печи и выдать технический паспорт с конкретными данными ни теоретически ни практически невозможно по следующим причинам:

– КПД печи неравномерно на различных этапах топки. Он может быть измерен только в определенный промежуток времени и иметь разные значения на протяжении всего времени топки. А это значить, что при разном периоде протапливания печи их средние КПД будут разными;

– коэффициент полезного действия печи имеет разные значения при сжигании сухого и сырого одноименного топлива;

– КПД печи зависит от количества тепловых потерь с уходящими газами, химических и механических потерь неполноты сгорания топлива, которые зависят не только от устройства печи, но и от атмосферного давления, температуры и влажности воздуха;

– КПД печи зависит от количества зольных отложений в дымоходах. А скорость отложений зависит от многоих факторов и у всех печей различна.

Как Вы понимаете, учесть все параметры возможно только теоретически для определенного этапа топки печи и, если Вам предлагается печь с указанием значения КПД, то это будет обычный рекламный ход, имеющий определенную цель.

Именно потому, что расчет КПД печи выразить в конкретных тепловых значениях невозможно, принято КПД вообще, и не только печи, выражать в процентах.

Говоря о способах увеличения коэффициента полезного действия печи, мы будем иметь в виду уменьшение теплопотерь конкретной печи, стоящей или возводящейся в Вашем доме, в промежутках между двумя топками, что непременно положительно скажется на скорости нагрева воздуха помещения, уменьшении теплопотерь и экономии топлива.

Предлагаемые способы простого, но очень эффективного увеличения КПД печи предназначены прежде всего для тех, кто собрался сложить печь своими руками или пригласил печника, который не знает о подобных способах.

Способы увеличения КПД печи

Увеличение эффективности нагрева помещения за счет изменения поддува.

Те, у кого печь является основным и единственным источником обогрева жилых помещений, знают, что при растопке печи и в первые 30 минут горения твердого топлива температура в комнатах продолжает падать на 2-3 градуса. При этом скорость падения температуры воздуха в помещении в несколько раз больше, чем охлаждение комнаты при обычном остывании печи.

Происходит это из-за того, что в момент растопки печи мы открываем вьюшку и теплый воздух из помещения устремляется через трубу наружу, а его место занимает холодный воздух, который засасывается создаваемым разряжением воздуха в помещении, резко охлаждая квартиру.

В дальнейшем, по мере увеличения жара огня и тяги скорость охлажения комнаты или дома в целом продолжает увеличиваться. Нагрев помещения будет происходить лишь после достаточного прогрева кладки печи, то есть момента, когда скорость нагрева комнаты от тепла печи станет больше скорости охлаждения помещения засасываемым холодным воздухом.

При этом, процесс подсоса холодного воздуха не прекращается весь период протапливания печи до полного закрытия вьюшки. Именно поэтому КПД печи имеет слишком малое значение, которое может колебаться в довольно больших пределах в зависимости от устройства каждой конкретной печи.

Предлагаемый способ не может быть отнесен непосредственно к КПД печи, но он зависит от способа нагрева помещения и взаимосвязи печи и воздуха помещения.

Устранить этот недостаток отапливания помещения с помощью печи и увеличить эффективность нагрева воздуха можно простым приспособлением
(рисунок 1).

В поддувало печи необходимо встроить металлическую трубу с заслонкой, как у карбюратора автомобиля. Труба будет играть роль поддувала – заборника воздуха, которая обеспечивает подачу воздуха не из помещения, а из пространства подполья. Само же поддувало будет выполнять роль сборника золы и тоннеля, через который поступает воздух.

Для обеспечения естественной вентиляции помещения в процессе топки печи можно прикрыть заслонку и воздух начнет циркуляцию в обычном для такой печи режиме.

Подобное устройство забора воздуха не только сохраняет тепло во время розжига печи, но и повышает эффективность нагрева помещения во время топки печи. То есть, непосредственно влияет на КПД печи.

Но, так как при таком устройстве подсос холодного воздуха происходит в подполье, а в комнате воздух остается недвижим, то подполье начнет остывать до минусовых температур в зимнее время. А холодное подполье – это не только холодный пол, но и угроза запасам продуктов, которые обычно хранятся в голбцах.

Чтобы исключить остывание подполья можно пойти двумя путями: отделить отсек забора воздуха от общего подполья или надеть на конец трубы удлинитель с выводом забора воздуха на улицу. В качестве удлинителей могут быть использованы ПВХ или резиновые трубы диаметром 50мм.

Для тех, у кого в пространстве под полом сохраняется повышенная температура (у меня зимой в подполье температура сохраняется на уровне плюс 10-11 градусов, что нежелательно для нормального хранения овощей), такой способ увеличения КПД печи принесет дополнительную пользу.

Экономию, которую можно получить от такого простого устройства подсчитать трудно прежде всего потому, что КПД печи увеличивается еще и за счет резкого снижения расходов на твердое топливо.

Подумайте и сделайте – не пожалеете!

Увеличение КПД печи за счет использования тепла дымохода.

Всем известно, что нагретый в топке печи воздух, независимо от количества оборотов печи, на выходе из дымохода имеет достаточно высокую температуру. Происходит это потому, что в процессе топки кирпич кладки печи прогревается. При этом, чем больше прогрев, то есть, чем дольше мы топим печь, тем меньший отбор тепла производится кирпичом дымохода и тем выше температура газов на выходе из трубы и, тем меньше коэффициент полезного действия печи.

Эпизод из моей практики. Однажды мне пришлось побывать в командировке в небольшом селении, расположенном рядом с Байкало-Амурской магистралью в Сибири. В “гостиничном” номере – комнате размером 3х4 метра, стояла кирпичная печь. Я занес две охапки дров и растопил печь. Каково же было мое удивление, когда в достаточно холодной комнате (на улице был мороз около 30 градусов) уже через 10-15 минут стало тепло, а дрова, только начинали нормально гореть. Минут через 40 пришлось приоткрыть форточку, только после этого я заметил в дымоходе металлическую трубу диаметром около 200мм (рисунок 2), из которой шел по настоящему горячий воздух, мгновенно нагревающий помещение. Ни в каких схемах и предлагаемых проектах я не встечал подобные доработки. Остается лишь сожалеть о том, что народная мудрость с очень большим трудом пробивает себе дорогу к своей заслуженной популярности и известности.

Читайте также:  Трубы для отопления

Для увеличения КПД печи необходимо дополнительно использовать температуру горячих газов, идущих по дымоходу. Для этого встройте в колено дымохода металлическую круглую или с квадратным сечением трубу диаметром 200-300 миллиметров (рисунок 2) с с небольшим наклоном к плите печи.

Количество труб, которые можно встроить в колено дымохода зависит от размеров печи, количества колен и Вашего желания. Скорость нагрева помещения резко возрастет за счет высоких свойств теплопроводности металла и дополнительного отбора тепла из дымохода и передачи его в отапливаемое помещение.

Естественно КПД печи возрастет на количество дополнительно отобранного тепла, при котором горячие газы дымохода печи будут нагревать трубу. Труба создаст движение воздуха и дополнительно увлечет за собой горячий воздух от плиты. Оба потока будут перенаправляться по трубе на другую сторону печи и, если это выход в другую комнату, то будет происходить ее быстрый и прямой нагрев.

Быстрый нагрев помещения будет происходить потому, что горячая труба производит нагрев воздуха, циркулирующего в помещении, не создавая разряжения, а лишь усиливая движение все более теплого воздуха.

Проверено на практике: КПД печи становится намного выше, нагрев помещения происходит быстрее (на удивление быстро), экономия топлива ощутимая. Пробуйте, не пожалеете. Одно условие – такую доработку легче встраивать во время кладки печи, если Вы делаете кладку печи своими руками, то свобода действий и место установки труб в Ваших руках.

Если Вы примените первое и второе предложения на практике для уже действующей печи, то разницу в скорости нагрева помещения и экономии топлива до и после доработки печи заметите сразу.

Увеличение КПД печи за счет дополнительного отбора тепла плиты.

Еще одним дополнительным способом можно увеличить КПД печи, уменьшить расход топлива и ускорить нагрев дальнего помещения, не смежного со стенкой печи.

Для этого над плитой необходимо установить вытяжку, изготовленную из тонкого нержавеющего металла. К вытяжке подсоединяется труба диаметром 80-100
миллиметров (рисунок 3).

Для изготовления вытяжки можно использовать оцинкованное железо. В этом случае вытяжку следует устанавливать не слишком близко к плите, не допуская сильного нагрева металла.

Начальная часть отводной трубы (длиной около 1 метра) должна быть так же металлической, а далее можно использовать сантехнические трубы ПВХ, плотно подогнанные короба из доски, стеновые панели МДФ или любой другой материал, включая бумажные трубы, которые используются для накрутки рулонов полиэтиленовой пленки.

Труба проводится вдоль стены под потолком без обратного уклона в дальнюю, слабо обогреваемую комнату. Для увеличения скорости нагрева помещения в конце трубы или в любом удобном месте внутри трубы можно установить небольшой, малошумный, бытовой электрический вентилятор мощностью 13 ватт.

В результате обогрев дальней комнаты будет производиться намного быстрее, комната станет самой теплой, а общий нагрев помещения также ускоряется. Один только недостаток – при остывании плиты, поступление теплого воздуха прекращается, хотя печь еще отдает тепло разогретого кирпича боковых стенок в той комнате, где она установлена. Но общий плюс установки вытяжки над плитой очевиден – ускоренный прогрев всей квартиры и ощутимая экономия топлива.

Все, выше описанные доработки для увеличение КПД печи можно применять как отдельно, так и в комплексе. Особых трудностей в изготовлении они не представляют и не требуют больших расходов и применения специального оборудования или инструмента. Все просто и может быть изготовлено с домашних условиях, а эффект очень серьезный – тепло в доме и экономия топлива ощутимы.

Строим печь с высоким КПД: особенности, топливо, способы топки

Отопление на дровах — тяжелый труд. Дрова необходимо заготовить, высушить, принести — все это занимает время и требует сил. Поэтому рачительный хозяин всегда старается использовать энергию каждого полена максимально.

Как повысить КПД

Проектируя или видоизменяя систему дровяного отопления дома, следует помнить основное правило — все элементы должны быть соразмерны, оптимальны и составлять гармоничную систему. Огромный топливник при небольшом теплосъеме снизит уровень КПД, и наоборот, излишний теплосъем приведет к проблемам в эксплуатации.

Понятие «коэффициент полезного действия» означает, сколько выделяемой при горении энергии передается в виде тепла в отапливаемое помещение. На эту характеристику оказывает влияние ряд факторов:

  • Исправность и чистота печки.
  • Вид сжигаемого топлива.
  • Режим сжигаемого топлива.
  • Способ теплопередачи.
  • Эффективность теплосьема.
  • Наличие дополнительных приставок к топливу.

Исправность печки

Значительное снижение эффективности печи происходит при неправильном ее использовании. Существуют различные способы сжигания дров, и если топить неправильно, тепловая энергия будет теряться.

Отложившаяся на стенках теплообменника сажа является отличным теплоизолятором. Чтобы повысить КПД печи, нужно периодически, раз в 2 месяца, чистить все важные части от сажи.

Внимание! Сажа в каналах печи и дымоходе может загореться, не допускайте скопления отложений в системе отопления. Возгорание сажи — частая причина пожаров!

Правильное топливо для печи

Известно, что различные породы древесины дают разное количество тепла. Повысить КПД печки можно, применяя правильное топливо. Большей теплотворной способностью обладают твердые сорта древесины — дуб, акация, ясень. Кроме плотности, важной характеристикой является влажность дров. Дрова с влажностью 15% считаются оптимальными, но таких показателей можно добиться либо используя сушильную камеру, либо естественной сушкой под навесом на протяжении лет в проветриваемых штабелях.

Оптимальные режимы горения

Режим сжигания топлива также важен. Эффективно сжигать топливо можно по-разному:

  1. В режиме пиролизного разложения и дожига газов.
  2. В режиме оптимального быстрого горения с достаточным доступом кислорода.
  3. Послойное сгорание топлива сверху вниз.

Пиролизный режим

При сжигании топлива в пиролизном режиме, КПД печи возрастает за счет долгого времени горения. Топливник разделяется на две камеры — камера тлеющего горения, где в медленном режиме дрова разлагаются на пиролизные горючие газы, и камера дожига газов. Технически это выглядит так:

  1. В топливник закладываются дрова, первоначально горение происходит в жарком режиме с подачей большого количества воздуха. Этот этап необходим, чтобы создалась жаровая подушка на дровах, а также прогрелся дымоход и вторичная камера дожига.
  2. Дверца топливника закрывается. Подача воздуха ставится минимальная — чтобы хватило на тление. Дрова разлагаются на дымные пиролизные газы, которые проходят через раскаленную камеру дожига.
  3. Во второй камере есть воздуховоды вторичного воздуха. Они направлены на катализатор — массивный раскаленный керамический или металлический предмет. В некоторых печах в роли катализатора выступает стенка вторичной камеры.
  4. Относительно холодные пиролизные газы, проходя через катализатор, нагреваются, смешиваются с воздухом и сгорают.

Таким образом достигается полное сгорание дров. КПД установок на пиролизном горении может достигать 85 — 90 %.

Минусы такого способа сгорания дров:

  1. Сложность реализации оптимального горения.
  2. Невозможность переделки уже существующих топок.
  3. Холодные газы в дымоходе превращаются в конденсат, который заливает дымоход.

Преимущества такого способа сгорания:

  1. Длительность работы на одной закладке. В печах булерьян одной закладки достаточно, чтобы она горела 5 — 8 часов.
  2. При правильной конструкции топки КПД высокий.
  3. Постоянность вырабатываемой энергии.

Форсированное сгорание

Быстрое сгорание дров в топливнике с достаточным количеством воздуха будет оптимальным только при наличии крупного теплообменника, который может быстро запасти и удержать большое количество тепла. Идеально в этом случае использование в качестве теплоносителя воду, и большой утепленный бак в роли теплоаккумулятора.

Чтобы сжечь большое количество топлива в оптимальном режиме, потребуется зольная камера и колосниковая решетка. Организовать их можно в любой уже существующей топке из двух пластин металла или кирпичей. Устройство зольника в уже готовой топке уменьшит объем, но добавит КПД сжигания.

Как это работает:

  1. В камеру сгорания закладывается сразу большое количество топлива, которое будет сгорать во всем массиве снизу вверх.
  2. После растопки закрывается основная дверца, открывается дверца зольника, регулируется горение.
  3. Пламя должно быть ровным, жарким, без рывков детонации и хлопков. Цвет пламени — соломенный с красными или голубыми прожилками.
  4. В таком экспресс-режиме горение продолжается, пока не образуются угли. Дверца зольника прикрывается, топка работает в медленном режиме.
  • Печь с колосниковой решеткой можно превратить в подовую, закрыв колосник листом металла.
  • Обеспечить хороший теплосъем могут каналы из кирпича или массивная колпаковая конструкция. Неправильное соотношение мощной топки и небольшого теплообменника приведут к «выдуванию» значительного количества тепла на улицу.
  • Нельзя применять такой режим при плохой тяге — это приведет к дымлению внутрь помещения.
  • Не каждая топка может выдержать жар сгораемых сухих дров. Простой красный кирпич или тонкий металл могут прогореть или выкрошиться. По возможности, применяйте такой режим в футерованых шамотным кирпичом топках.

Постепенное сгорание топлива

Быстрого режима с послойным горением дров можно достичь, используя специальные системы подачи воздуха. Это решение реализовано в котлах длительного горения «Стропува», но вполне подойдут для переоборудования простые топки.

В топку вставляется один или несколько воздуховодов из труб. Их назначение — подать воздух к месту сгорания. Воздуховоды идут от дверцы к верху топливника. На вертикальных участках воздуховодов нарезаются щелевые отверстия. Топка работает так:

  1. В топку плотно укладываются дрова, их можно пересыпать опилками или торфом. Сверху закладки разжигается растопка из бумаги и щепок. Пока не разгорится, топка работает в режиме обычной подовой печи.
  2. Когда растопка разгорится, плавно закрываем проем топки уплотнительным металлическим листом. В листе имеются отверстия для воздуховодов. Лист должен прилегать плотно, чтобы исключить попадание воздуха в толщину топлива.
  3. Топливо горит, используя воздух из воздуховода. Горение оптимальное, но дает небольшое количество тепла.
  4. Топливо сгорает постепенно, в первую очередь выгорает вблизи воздуховода. Если топливо выгорело далеко от трубки, воздух может не дойти до очага горения. Стоит расположить равномерно несколько воздуховодов, подсоединенных к одному заборному отверстию.

Преимущество у такого способа сгорания только одно — длительный период автономной работы. Повышение КПД достигается благодаря режиму постепенного горения, даже небольшой теплообменник способен уловить тепло и передать его в комнату. Этот способ отлично подойдет для модернизации буржуек и котлов на дровах, но для кирпичных печей не подойдет. Преимуществом также будет простота переоборудования уже существующих топливников — любой человек моет спроектировать и изготовить воздуховоды и уплотнительную пластину из труб и листового металла.

Минусы этого способа сжигания дров:

  • Сложность загрузки дров.
  • Сложность растопки.
  • Сложность контроля интенсивности пламени — открыть и «глянуть» не получится. Придется использовать косвенные методы — градусник в теплообменнике.
  • Невозможность «подбросить» дровишек.

Оптимизация теплосъема

Поднять КПД системы отопления можно, сняв большое количество тепла и передав его в помещение. Сделать это можно двумя способами:

  1. Инфракрасным излучением — от горящего пламени или раскаленных стенок.
  2. Нагрев воздух или воду в топке.

Открытым пламенем традиционно отапливались очаги в Европе. Модный камин имеет низкий КПД, но он использует только инфракрасное излучение. Свет горящего пламени в обычных печках идет на нагрев стенок топливника. В большинстве случаев нагрев топливника не несет пользы. Использовать часть тепла, излучаемого при ярком горении, можно при прозрачной дверце большой топки. Использовать простое стекло не получится — оно может лопнуть. В дверцы вставляется жаропрочное стекло.

Эффективными показали себя печки калориферного типа. Зимний дворец, Эрмитаж, Арсенал отапливались печами Уттермарка. Сгорающее топливо нагревало трубы, в которых двигался воздух. Такое отопление позволяло получить фантастические результаты по скорости и эффективности. Проложив в топке сухотрубы, можно быстро прогреть помещение сухим теплым воздухом. В жилых помещениях можно использовать принудительный наддув, приток из улицы и увлажнение. Так можно получить возможность регулировать не только температуру, но и влажность, а также количество углекислого газа. Минус — сложность реализации в готовых кирпичных печах.

Вставив в печь контур центрального отопления, можно повысить теплосъем и эффективно передать тепло по всему зданию. Повышение КПД отопления в этом случае достигается увеличением площади теплообмена, в трубу вылетает меньше тепла.

Строим печь с высоким КПД

Рассмотрим примеры постройки печей с нуля, в которых блестяще выполнен подход к повышению КПД.

Кирпичная колпаковая печь Кузнецова

Повышение КПД этой печи осуществляется полным и жарким сгоранием топлива, вторичным сжиганием пиролизных газов, свободным движением газов, большой площади теплообмена. Большая масса кирпичей отлично накапливает и сохраняет тепло. Колпаковая конструкция в народе называется «жадной» — температура выходящих газов ниже, чем у обычных канальных печей.

Чтобы построить такую печь, нужно следовать следующим шагам:

  1. Готовим проект печи. Готовые проекты есть в свободном доступе, их можно доработать под свои нужды.
  2. Подготовка инструментов и материалов. Молоток каменщика, кельма, уровень, отвес, углошлифовальная машинка с алмазным диском — больше для постройки кирпичной печи не нужно. Закупаем красный печной кирпич и огнеупорный шамотный — для футеровки топки. Температура в топке может подниматься выше 900 градусов, красный кирпич вполне может выкрошиться. Дверцы лучше выбрать литые чугунные, с уплотнителями и стеклом. Глину можно накопать в ближайшем карьере, развести с песком.
  3. Готовим фундамент. Для этого определяем место, выкапываем котлован и заливаем бутобетоном. Верхний уровень фундамента должен быть на ниже уровня пола. Печь лучше расположить в центре дома, обязательно рассчитать прохождение дымохода через перекрытия.
  4. Выкладываем первые ряды печи на цементный раствор, остальная печка кладется на глиняный. Между кирпичом и фундаментом прокладываем теплоизоляцию и гидроизоляцию. Первый ряд — самый важный, по его углам будут ориентироваться все плоскости печи.
  5. Завязываем зольник и боковые каналы. Учитываем размер дверок для прочистки. Если их нет — укладываем кирпич на ребро, он будет вышибным.
  6. Перекрываем зольник, укладываем первый ряд шамота. На под топки укладываем чугунный колосник, под который выбирается паз в кирпиче с зазором 1.5 см.
  7. Выкладываем топку огнеупорным кирпичом. Между шамотом и красным кирпичом предусматриваем зазор. Удобно прокладывать упаковочный картон в качестве шаблона. Шамот кладется на огнеупорную мертельную глину. При кладке шамота у задней стенки делается сухой шов — кладка без раствора с зазором 1 см. Он нужен для облегчения растопки и доступа вторичного воздуха.
  8. Выкладываем стенки печи, выполняем подвертки ходов. Устанавливаем дверцу на анкерные пластины или проволоку.
  9. Перекрываем топку, формируем первый колпак. Контролируем уровнем все горизонтальные и вертикальные плоскости. Затираем швы изнутри влажной рукавицей.
  10. Выкладываем второй колпак, перекрываем его двумя рядами кирпича — перекрышей.
  11. Выводим дымоход, Лучше всего использовать прямую кирпичную насадную трубу, гильзованную и утепленную перлитом.
  12. Сушим печь 2 месяца при открытых прочистных дверцах, после выводим ее на режим частыми, но мелкими протопками. Это необходимо, чтобы печь не потрескалась.
  13. Для повышения КПД системы отопления, в первом колпаке можно заложить теплообменник из труб. Тепло в колпаке держится долго, поэтому теплоноситель будет долго и равномерно нагреваться внутри массивной печи.

Колпаковая печь Кузнецова — яркий представитель принципа быстрого сгорания дров, накопления тепла в массиве печи и постепенной его отдачей от нагретых стенок инфракрасным способом в помещение.

Печь «Булерьян» — лидер по КПД среди металлических печей

Металлическая печь длительного горения «Булерьян». Высокий КПД этой печи обеспечивается пиролизным режимом горения, топка этой печи состоит из сухотруб. Температура выходящих из воздушных нагревателей газов не превышает 150 — 200 градусов, воздух не пережигается и не сохнет. Если Булерьян топить неправильно, в жарком режиме, его КПД можно сравнить с любой буржуйкой.

Читайте также:  Камни для бани

Для постройки Булерьяна нам потребуются навыки металлообработки, умение делать герметичные сварные швы. Соответственно, потребуется сварочный аппарат (лучше полуавтомат MIG), углошлифовальная машинка, слесарный и измерительный инструмент. Для сгибания труб потребуется трубогиб, но его можно заменить большим рычагом.

  • Материалы для печи найти не сложно — нужно 10 — 14 отрезков труб для каркаса, листовой металл, заготовки для дверцы и петель.
  • Первым делом сваривается каркас из согнутых по шаблону труб. Получается своеобразная «грудная клетка», промежутки между «ребрами» нужно герметично заварить.
  • Внутрь получившегося каркаса устанавливается полка вторичной камеры. Ее вымеряем при помощи картонного шаблона, изгибаем и привариваем. После привариваем последние ребра, прокладываются трубки вторичного воздуха.
  • Глушим торцы получившегося цилиндра, из камеры дожига выводим дымоход, в переднем торце привариваем круглую дверцу. Уплотняем стык дверцы замком, заполненным асбестовым шнуром.
  • Приделываем шиберы-регуляторы на дымоходе и заборнике воздуха.
  • Печь готова к установке. При подключении важно помнить, что дымоход может сильно нагреваться. Медленная топка может привести к образованию конденсата, поэтому лучше применять гильзованный дымоход из нержавейки.

Печь «Булерьян» — яркий представитель калориферных печей длительного горения без теплоаккумулятора, с быстрой передачей тепла в воздух. Топить ее нужно в пиролизном режиме, с минимальной подачей воздуха.

Экспериментальные народные методы повышения КПД

Существует информация, что КПД печи можно повысить, если в зону горения топлива подавать разогретый пар. Горение воды — явление спорное, вызывает удивление. Пользователи систем сжигания воды утверждают, что отдача тепла повышается на 20%. Природа явления такова: вода подается через топку в зону сгорания топлива.

От высокой температуры происходит разложение воды и повторное ее сгорание, что добавляет температуру в топливнике, экономит газ.

Повысить КПД печи на дровах можно, изготовив приставку-топливник ракетного типа. Горение в такой топке происходит внизу, дрова установлены горизонтально и опускаются под своим весом в зону горения. Горение яркое, и возникает благодаря тяге. Пользователи таких топок заявляют о экономии дров и большом времени самостоятельного горения.

Дополнительные факторы улучшения отопления в доме

Улучшить отопление дома можно не только доработкой топки и теплосъема. Снизив теплопотери здания, можно добиться более значимых результатов. Установить качественные окна, утеплить перекрытия и стены, поставить систему рециркуляции и рекуперации воздуха порой дешевле, чем переделывать систему отопления.

При усовершенствовании отопления стоит использовать только испытанные способы улучшения сгорания топлива. При этом лучше подсчитать экономию и затраченные на переоборудование средства.

КПД печи

Печи без фундамента из кирпича малогабаритные.

КПД печи. Упрощенный метод.

Печи могут быть разных конструкций, разной мощности, разной теплоемкости и т.д. Но все печи объединяет один общий параметр – это КПД печи. В печи происходит сжигание дров, сопровождающееся выделением тепла. И именно КПД печи показывает, сколько тепла осталось в печи от того теоретического количества тепла, содержавшегося в сожженных дровах. Т.е. КПД печи – это отношение количества тепла, оставшегося в печи (именно в печи, а не переданное помещению. Тепло, которое печь передаст помещению будет меньше, чем тепло полученное от сгорания топлива. Т.к. часть тепла уйдет через неплотные заслонки, уйдет в фундамент.)) к количеству тепла, теоретически содержавшемуся в топливе.
Коэффициент полезного действия печи определяется по формуле:
КПД= (Q1/ Qтоп)*100 (1)
где: Q1-тепло, оставшееся в печи ;
Qтоп количество тепла содержащееся в топливе
Поскольку Qтоп чаще обозначают как Qрн – низшая теплопроизводительность рабочего топлива, поэтому
КПД= (Q1/ Qрн)*100
Тепловой баланс определяется по формуле:
Qрн = Q1+ Q2+Q3+Q4 (2)
Где Q2+Q3+Q4 (3) тепловые потери в печи,
Q2 – потери с уходящими газами,
Q3 –потери от химической неполноты горения,
Q4 –потери от механической неполноты горения,
Зная эти величины, можно определить и КПД печи.
Потери Q4 от механической неполноты горения – это то, недополученное количество тепла, заключенное в несгоревших частичках топлива, которые провалились через колосник в зольную камеру. Потери тепла от механической неполноты горения q4 в % от Qрн определяется по формуле:

Обычно эти потери составляют около 2%.

Потери Q3 от химической неполноты горения – это то, недополученное количество тепла, заключенное в несгоревших частичках топлива и горючих газов, улетевших в трубу.

Величина потерь тепла от химического неполноты горения q3 в % от Qрн определяется по формуле:
q3= (Q3/ Qрн)*100 (4)

Обычно эти потери составляют около 3%.

Потери Q2 потери с уходящими газами, являются основными потерями в печи, и оказывают большое влияние на КПД печи.
Эти потери определяются по формуле:

Q2=Сгор*V*(Тух-tв) ккал/кг, (5)
Где: V – полный объем продуктов сгорания 1 кг топлива, т.е. это объем газов на выходе печи (объем воздуха, поступившего в топку плюс объем газов, от сгоревших дров),
Сгор – теплоемкость газов,
Тух – температура уходящих в трубу газов,
tв – температура воздуха внутри помещения.
Потери тепла с уходящими газами q2 в % от Qрн определяется по формуле:

q2= (Q2/ Qрн)*100 (6)
Из формулы (5) видно, что величина потерь с уходящими газами зависят от объема воздуха проходящего через печь и от разницы температур между выходом печи и помещения. Для снижения этих потерь необходимо снижать температуру на выходе печи, но нижний предел ограничивается опасностью возникновения конденсата и не может быть ниже 125-150- грС, а снижение объемов воздуха приводит к ухудшению процесса горения, и тоже имеет свои ограничения. А потери с уходящими газами в % зависят еще и от величины Qрн. Которая зависит от влажности дров и снижается пропорционально росту влажности. Однако быстрее, т. к. часть тепла расходуется на преобразование лишней влаги в пар. Потери с уходящими газами в некоторых печах могут достигать 40%.

Для подсчета КПД печи необходимо определить ее потери. И зная количества тепла в сгоревших дровах, определяют по формуле (2) Q1. И соответственно КПД. Но если замеры температур не вызывают трудностей, то непосредственные замеры объемов воздуха на выходе печи из-за высоких температур пока не возможны. Поэтому измеряют химический состав газов на выходе печи газоанализатором (ГА) и по этим результатам по формулам подсчитывают объем газов на выходе. Но ГА весьма дорогой прибор, и многим на по карману. Существуют и упрощенные методы определения КПД. Один из таких методов предложен автором.

Упрощенный метод расчета КПД.
Для расчета воспользуемся таблицами из книги М.Б. Равича «Упрощенная методика теплотехнических расчетов». Стр.218, гл. тринадцатая «Упрощенные теплотехнические расчеты при сжигании дров», где весьма подробно изложен материал по расчету потерь в печи. По таблицам для наглядности построим графики потерь с уходящими газами в зависимости от выходной температуры газов, коэффициента избытка воздуха и влажности дров. На рис.1 представлены эти графики.

Как видно из графиков на величину потерь с уходящими газами самое большое влияние оказывает температура. Это и понятно. Чем больше температура выходных газов в печи, тем больше тепла улетает в трубу. Коэффициент избытка воздуха “альфа” также влияет на величину потерь, чем больше воздуха проходит через печь, тем больше потери, но в меньшей степени. Меньше всего влияет на потери влажность дров. Это также понятно. Чем больше влаги в дровах, тем меньше горючего материала. Тем меньше требуется воздуха для его сжигания. Значит и меньше потери с уходящими газами. Но для преобразования лишней влаги в пар необходимо дополнительное тепло, что в итоге и незначительно увеличивает потери.
На практике дрова, которые используются при топке, имеют среднюю влажность около 30%.
Поэтому для упрощения зададимся средней влажностью дров в 30%. Отклонения в +- 5%практически не скажется на точности замеров КПД.

Исходя из результатов таблиц и графиков Рис1 построим график зависимостей КПД от температуры и коэффициента избытка воздуха для влажности 30%. Рис.2. Потери на химический и механический недожог возьмем как 5% и прибавим их к потерям с уходящими газами для значений температуры 300грС. В процентах КПД будет выглядеть следующим образом:
КПД= 100% – Qп(%) (5),
где Qп(%)-суммарные потери в процентах из графиков рис 1., с учетом потерь на химический и механический недожог.

Получим графики КПД в зависимости от выходной температуры и от коэффициента избытка воздуха “альфа” . Рассмотрим, как влияет “альфа” на режим горения дров в печи. При 1 горение плохое. При четырех горение интенсивное. Из практики известно, для нормального горение дров, необходима больше 2. Если истопник, наблюдая за горением, регулирует поддувальную дверку, то он получает среднее значения “альфа” в пределах от двух до трех. Конструктивно печь рассчитывается на среднее значение “альфа” в пределах 2-3 при горении дров. Т.е. я хочу сказать, что если задать на графиках среднее значение “альфа” равное 2,5 , то при определении КПД мы сильно не ошибемся. На рис 2 показан график КПД для этого случая. Например, для температуры 200грС погрешность определения КПД при изменении “альфа” = 2-3 составляет +-4%, при температуре 300грС погрешность составит +-6%. Реальная средняя погрешность должна быть меньше, т.к. мы задали среднее значение “альфа” и отклонения в ту или другую сторону должно компенсироваться. В аналитическом виде формула для КПД будет представлена как:
КПД =100 – К*Т (%) (5) Где К –коэффициент пропорциональности, зависящий от коэффициента избытка воздуха и от влажности дров.(1/грС).

Для “альфа” равное 2,5 и влажности дров 30% К =0,12(1/грС)

Тогда:
КПД=100 – 0,12* Т (%) (6)

Из выражения 6 видно, что в данном случае КПД печи зависит только от выходной температуры газов.
Получилась очень простая и наглядная формула для определения КПД печи.
Т.к. коэффициент избытка воздуха может сильно изменяться во время всего цикла горения, то необходимо оговорить те рамки, где этот метод будет давать приемлемую точность. Начало отсчета надо выбрать при достижении выходной температуры в 25% от максимальной. А окончание, когда начнется догорание углей и выходная температура уменьшится на 10% от максимальной. В дальнейшем эти величины могут быть скорректированы.
Конечно, необходимо сравнить предлагаемый метод с известными. Например: Если взять график температуры для печи в методе А.Бацулина, то по предложенным допущениям средняя температура получается примерно 163 грС. Тогда среднее значение КПД составит 82%. По расчетам А.Бацулина КПД составил 85%. Но в его методе трудно учесть возможный подсос воздуха, который снизит КПД. Как видно значения достаточно близкие. Конечно, этот метод вряд ли годится для точных расчетов КПД печи и исследования печных процессов. Но для оценочных измерений он подходит. И, учитывая его простоту и доступность, надеюсь, он найдет применение. С другой стороны сейчас отсутствуют гарантированные точные методы определения КПД. Да и вряд ли они появятся в ближайшее время.

© Шевяков В.В. Цитирование опубликованных на сайте материалов без ссылки на сайт не допускается.

Как увеличить КПД печи на дровах?

Твердотопливная печь является традиционным устройством для обогрева загородного или частного дома, а также гаража или дачи. Каждый владелец печи стремится сделать отопление в своем доме максимально экономичным. Однако на это влияет не только цена используемого топлива, но и конструкция печи и ее эффективность.

Чтобы понять, насколько эффективна ваша печь и можно ли сократить расход топлива при той же мощности, необходимо определить коэффициент полезного действия.

Как и в каких случаях можно увеличить КПД дровяной печи? Ответы на эти вопросы вы найдете в нашей статье.

Что такое КПД печи?

Коэффициентом полезного действия является показатель, который получают путем расчета соотношения количества затраченного топлива и выделенного тепла. Чаще всего измерение выполняют в процентном соотношении. Чем выше КПД, тем больше тепла она выделяет при определенном расходе дров. В странах Европы данный показатель называют эффективностью печи.

Особенности металлической печи

Металлическая печь в доме занимает намного меньше места, но её установка предполагает свои особенности и нюансы. Для таких печей нужно оборудовать специальное место.

Печи изготавливаются из прочного чугуна или специализированной профилированной стали. Толщина стенок начинается от 2 мм и может достигать 8 мм. Обычно корпус таких печей имеет несколько слоёв — стальные стенки, изолирующий материал, кожух-конвектор. При таком устройстве корпуса печного оборудования жильцы надежно защищены от ожогов и тепловых ударов, а риск возникновения пожара будет минимальным.

Преимущества металлических печей:

  • Такие печи имеют более красивый дизайн, чем, например, кирпичные и эстетичный вид, благодаря чему не только обогревает помещение, но и служат украшением интерьера.
  • Длительность службы таких печей. Оборудование не нужно перекладывать или переделывать со временем, как кирпичную печь.
  • Довольно недорогая стоимость.
  • Металлические печи быстро нагреваются и начинают отдавать тепло, благодаря чему в помещении создается комфортная температура.

Способы увеличения КПД металлической печи

В настоящее время мастера используют разные варианты увеличения мощности при создании печей. Используются новые схемы и проекты конструкций.

Рассмотрим несколько эффективных и несложных вариантов, благодаря которым можно увеличить количество выделяемого тепла без дополнительных затрат на топливо.

Для того чтобы повысить КПД металлической печи, существуют несколько распространённых способов:

  1. Первым делом для печи без кожуха-конвектора можно установить боковые экраны. Для этого необходимо приобрести листы металла и прикрепить их к корпусу печи с помощью болтов или саморезов. Толщина железа не важна, так как железо является хорошим проводником тепла. Такие экраны должны находиться на расстоянии 5-6 см от металлической печи.
Читайте также:  Что нужно учитывать при выборе печей для бани на газе

Благодаря данной конструкции полностью изменяется принцип распространения и передачи тепла. Теперь тепловая энергия, вырабатываемая с помощью печи, будет передаваться за счёт конвекции, а не благодаря излучению, как это происходило ранее. В промежутке между печью и железом будет образовываться тёплый воздух и циркулировать тепло в помещении. Благодаря такому приёму в разы увеличивается скорость прогрева помещения, а также происходит заметная экономия топливных ресурсов.

  1. Одним из несложных и эффективных способов увеличения тепла в доме также является монтаж металлической вытяжки над печью. Таким образом, тепло будет подниматься вверх и переходить в вытяжку, а далее с помощью трубы подаваться в дальний угол комнаты. За счет этого будет быстрее происходить нагрев зоны, в который тепло поступает меньше всего и помещение будет нагрето значительно быстрее. Благодаря такому простому изобретению тепло не будет уходить через потолок над печкой.
  2. Третьим вариантом, увеличивающим КПД металлической печи, является изменение конструкции дымохода печи. Дымоход является неотъемлемой и необходимой частью отопительной системы печи. Именно на этом промежутке возникает множество проблем с нормальным функционированием печи, а также происходит значительная потеря тепла. В стандартном варианте металлической печи труба является прямой, и дымовые массы, попадая в такую конструкцию, сразу же выходят на улицу. Для того чтобы повысить теплоотдачу традиционной трубе можно добавить пару колен. Например, можно создать пару отводов по 90 градусов и сделать формат трубы в форме английской буквы S. Дым будет проходить медленнее, труба будет нагреваться, что будет обеспечивать дополнительную теплоотдачу.

Как повысить теплоотдачу печи обычной конструкции?

Рассмотрим отдельный вариант усовершенствования, который служит непосредственным ответом на вопрос: «Как увеличить КПД печи на дровах?».

Особенности конструкции печи приводят к быстрому прогоранию дров. Поэтому, чтобы не допустить охлаждения по причине полного сгорания топлива, приходится постоянно добавлять дрова в топку.

Для экономии ресурсов рекомендуют использовать для отопления короткие дрова. Для этого необходимо немного сталиварного мастерства. Нужно подготовить сухой герметичный цилиндр высотой 40 см. Цилиндр изготавливается заранее, его необходимо сварить из стали. Данное изделие будет служить кассетой и заполняется длинными дровами, он устанавливается в конфорочное отделение верхней плиты, если у вас печь буржуйка. После его монтажа конструкцию необходимо крепко закрепить с помощью упорного фланца.

Когда будете заполнять кассету дровами не нужно забивать их под завязку. При их опрокидывании должно быть выполнено свободное перемещение. Перед использованием данной конструкции нужно разжечь печь и подождать, когда будет достаточно углей. Дрова, которые находились в цилиндре, начнут гореть. Основным преимуществом в данной конструкции является то, что при таком типе сгорания будет гореть только часть дров, оставшиеся дрова будут просушиваться и дожидаться своей очереди. Через некоторое время под своей тяжестью они будут перемещаться в топку, где уже постепенно перегорает предыдущий слой дров.

Цилиндр в это время будет нагреваться и отдавать своё тепло окружающей среде, за счёт чего будет повышаться температура в помещении.

Самым простым и незамысловатым, «народным» способом увеличения теплоотдачи металлической печи является установка сверху на печь ведёр с различными веществами, такими как вода или песок. При нагреве они будут передавать тепло окружающей среде.

Помимо всех вариантов и советов по увеличению коэффициента тепла, важным также является правильная эксплуатация печи. Как все мы знаем, при долгосрочном использовании внутри печи и в дымоходе накапливается зола, что может привести к тому, что со временем помещение будет хуже нагреваться. Поэтому необходимо своевременно соблюдать правила чистки печи. Очищать её от сажи и налёта, прочищать трубу, в которой нередко могут образовываться различные засоры. Обязательно необходимо проводить ежегодный осмотр печи.


КПД и мощность топки камина и печи

Большую роль играет то, насколько эффективен камин или печь установленный в доме. На тепловую эффективность напрямую влияет такой показатель как КПД отопительного агрегата. КПД топки должен всегда находиться на оптимальном и самом высоком уровне – это обеспечит быстрый и равномерный обогрев вашего жилища.

Оглавление

КПД топки – это первое о чём необходимо подумать, перед тем как устанавливать у себя в доме кирпичную печь или покупать уже готовый стальной или чугунный очаг. Если говорить о покупных моделях, то такой показатель как коэффициент полезного действия, указывается в пригашающемся руководстве или паспорте к камину. Однако многое зависит и от индивидуальных особенностей дома, облицовки, качества утепления и способа эксплуатации такого отопительного прибора.

Если вы хотите чтобы ваш дом и имущество находилось в полной безопасности, необходимо продумать процесс установки, размещения и обслуживания камина до самых мелочей. Установить подходящий дымоход, изолируйте стены, устелите пол перед камином подходящими материалами и т.д.

Характеристики и показатели КПД

КПД топки – это другими словами эффективность очага, расчёт этого показателя, способен определить, какое количество вырабатывающейся тепловой энергии, будет расходоваться на обогрев помещения и насколько это будет эффективно.

Также, определить этот параметр можно и благодаря использованию и анализу и других очень важных показателей, а вот справиться с этой задачей и выявить процент с максимальной точностью, под силу только настоящему профессионалу.

Мощность топки зависит от многих критериев, особенностей и показателей, однако не стоит проводить сравнительный анализ по этому критерию различных очагов, так как у каждого из них свои исключительные особенности, размеры камеры.

Например, если говорить об агрегатах с открытыми топками, то такой вариант начинает вырабатывать тепло практически сразу после розжига огня, а вот кирпичная конструкция прогревается дольше и тепло выделяется не из топки, а посредством нагрева кирпичной кладки.

Также, обогрев может производиться с помощью водяного контура, или посредством имеющихся каналов в конструкции, а что касается классических каминов, то тут для отапливания используется процесс воздушной конвекции. Если сравнивать КПД у различных типов отопительных агрегатов, то приблизительно, показатели будут следующими:

  1. Печи дают порядка 80-85 процентов;
  2. Печки, дополненные духовкой или варочной поверхностью, в зависимости от модели и габаритов, имеют показатели в 55-75 процентов;
  3. Каминофены имеют следующий показатель 65-75 процентов;
  4. буржуйка также имеет большую разбежку: 30-70%;
  5. Каменки, предназначенные для выработки пара и установки в банных помещениях, показатель полезного действия варьируется в пределах, от 30 до 50%;
  6. Открытые камины считаются самыми неэффективными – 20-40%;
  7. Самыми мощными считаются камины с герметично закрывающейся топкой, процент полезного действия минимум 65 процентов и максимум до 90.

Мощность топки определяется сугубо индивидуально, для того чтобы получить лучший показатель, необходимо учитывать индивидуальные особенности вашего дома, его площадь, материалы из которых он возведён и другие показатели.

Расчёт мощности топки производится самими владельцами или профессионалами своего дела. Перед тем как остановить свой выбор на определённом изделии, необходимо определиться с тем, для каких именно целей он будет предназначаться (выполнять главную или второстепенную отопительную функцию, устанавливаться в декоративных целях).

Также, перед тем как купить топку для своего дома, очень важно знать, что такое номинальная и максимальная мощность и в чём отличия между двумя этими значениями:

Описания и разъяснения

Этот показатель должен указываться для каждого покупного камина или топки.

Если говорить подробней об этом значении, то данный показатель – это количество вырабатывающейся тепловой энергии за 3 часа в стандартном режиме работы.

Максимальной мощностью называют тот показатель, который наблюдается у очага после 40-50 минут непрерывной работы. Как правило, данный показатель выше, чем номинальный в 2-4 раза, в зависимости от конкретной модели очага и выбранного режима работы.

Мощность камина иногда указывается в паспорте не как номинальная, а как максимальная, что в результате может ввести в заблуждение покупателя. Тем самым, после установки такого очага, мощности и тепла может стать недостаточно для того, чтобы в полной мере и достаточно хорошо обогреть все помещения в доме.

Для того чтобы выбранная модель в полной мере соответствовала всем вашим ожиданиям и справлялась с возложенной на неё функцией, необходимо хорошо ознакомиться со всеми её показателями и определить, какая мощность необходима для обогрева вашего дома, исходя из его площади и планировки. Плюс, к полученному значению, рекомендуется прибавить от 2 до 5 кВт про запас.

Если вы гарантированно хотите купить камин, который будет не просто эффективен, но и на сто процентов безопасен и экологичен, отдавайте предпочтение исключительно топкам закрытого типа. Также, самыми безопасными и инновационными считаются изделия, у которых имеется специальный сертификат под названием «Зелёное пламя». Такие разновидности также могут работать на дровах, но в отличие от классических разновидностей, они выделяют в атмосферу минимальное количество дыма, углекислого газа, а на внутренней поверхности топки и дымохода, оседает в 2-3 раза меньше копоти и золы. Помимо своей экологичности, такие устройства отличаются своим высоким КПД, который гарантированно не будет меньше 65 процентов!

Расчёт и регулировка КПД топки

КПД печи-камина необходимо уметь правильно рассчитать. Благодаря этому, вы можете быть уверенны в том, что такой прибор будет очень эффективен, экологичен и одновременно по максимуму экономичен.

КПД камина должен соответствовать выбранному для установки топки помещению. Если говорить о важности 1 кВт энергии, то его хватает на:

  1. 15 кубических метров. В домах, в которых нет изоляции, при этом климат достаточно холодный, есть зимы с минусовыми температурами;
  2. 20 кубических метров. Для домов, в которых есть качественная изоляция, при этом климатическая зона будет находиться в умеренной полосе;
  3. До 35 кубических метров. Такое количество жилой площади будет отапливаться, с помощью одного киловатта энергии, в том случае, если у дома есть качественная изоляция и при этом, он находится в тёплой климатической зоне, столбик термометра в которой не опускается, ниже нуля градусов по Цельсию.

Если говорить о методах и стандартах расчёта КПД в России и СНГ, то тут печники пользуются одним простым правилом. Считается, что 1 кВт энергии, способен обогреть около 25-27 кубических метров жилой площади дома. Однако, нагрев до комфортной температуры будет достигнут далеко не сразу, на это потребуется около 1,5-2,5 часов непрерывной работы отопительного агрегата.

Сегодня, повышение КПД стало возможным, также как и регулировка этого показателя в большую или меньшую сторону. В первую очередь это стало возможным в покупных топках, в которых есть специальные переключатели как на плитах и различной бытовой технике.

Поскольку ассортимент зарубежных и отечественных производителей достаточно большой и разнообразный, можно подобрать для своего дома модель, с мощностью, диапазон которой составит от 2 до 30 кВт, также есть и супер мощные приборы, показатель мощности у которых достигает от метки в 40-50 киловатт.

Если вы не знаете или сомневаетесь в том, какой прибор выбирать, как определить для себя лучше значение КПД, рекомендуем перед покупкой ознакомиться со следующими советами и рекомендациями от специалистов:

  1. КПД отопительного агрегата зависит не только от конкретной модели, но и от того, в каком режиме работает очаг, какое топливо и его количество находится внутри;
  2. Тяга в дымоходной трубе – это также показатель, по которому определяется эффективность работы камины или печи. Поэтому очень важно, чтобы высота трубы дымохода, составляла не менее 4,5 метров, а желательно около 5,5. Если в конструкции присутствуют участки с поперечным способом укладки, суммарная их протяжённость, должна соответствовать вертикальным участкам – это обеспечит правильную, полноценную и эффективную работу тягового механизма. Если тяга будет средней или низкой, соответственно, КПД конструкции существенно падает, а это напрямую влияет на производительность и скорость обогрева помещений. Если же тяга будет очень высокой, то в результате обогрев будет осуществляется быстро, однако и топливо в очаге будет прогорать очень быстро, что не очень выгодно и достаточно затратно. Из всего этого можно сделать вывод: тяга в дымоходной трубе не должна быть максимальной или низкой, рекомендуется подобрать и наладить оптимальную скорость;
  3. Обратите внимание на состояние дров, которые вы помещаете в топку. Важно, чтобы они были не влажными, а сухими, таким образом, они будут хорошо гореть, выделять максимальное количество тепла, минимум дыма и сажи. Также их расход при хорошей сухости, будет средним и оптимальным;
  4. Определитесь с тем, каким образом вы хотите отапливать ваш дом. Сделать это можно с помощью воздушной конвекции, также можно установить и более эффективную систему с водяной рубашкой. Самыми неэффективными считаются очаги с открытой топочной камерой. Также, не стоит эксплуатировать очаг с открытой дверцей, так как в этом случае КПД очень сильно понижается и тепловая энергия расходуется нерационально;
  5. Определитесь с материалами, из которых изготовлен очаг. Кирпич сегодня не пользуется большой популярностью, так как он долго нагревается и такие печи не имеют высоких показателей. Стальные камины быстро прогреваются и хорошо отдают тепло. Однако самыми эффективными являются очаги, внутренняя часть топки которых облицована шамотными плитами, а также чугунные разновидности;
  6. Определитесь с подходящими габаритами и вместительностью топки, при этом следует отметить, что большие модели – это не гарант эффективности. Также необходимо определиться с типом использующегося топлива (брикеты, уголь, дрова, биоэтанол);
  7. Лучшими, считаются модели, с возможностью контролирования воздушного потока и кислорода, поступающего в топку. Также к современным и экономичным вариациям относятся те, которые имеют функцию вторичного дожига;
  8. Многое зависит и от того, сколько способна работать топка от одной закладки дров. Оптимальным, считается время от 7 до 20 часов. Все модели, время горения которых менее 5 часов, не дают много тепла и используются в декоративных целях или в качестве вспомогательного источника обогрева.

КПД и мощность топки камина и печи – это очень важные показатели, от которых напрямую зависит то, насколько качественно будет осуществляться обогрев дома.

В этом видео, вы сможете подробно узнать о том, как выбрать и рассчитать подходящий КПД и мощность топки печи или камина:

Возможно, Вам будет также интересно:

28 февраля 2019 46132 0

27 февраля 2019 1170 0

26 февраля 2019 4939 0

25 февраля 2019 824 0

24 февраля 2019 1938 0

22 февраля 2019 1178 0

Ссылка на основную публикацию